Как образуется новое

Опубликовано umeda - чт, 11/26/2009 - 19:17

Программы «со счастливым концом», т.е. приводящие к равновесию лес, реку, всю биосферу, так же как программы-«качели», – это задачи для начинающего программиста. Земля, выработала гораздо более сложные правила поведения для воды, атмосферы, для растений и животных, не говоря уж о нас, людях. Например, в тех случаях, когда к саморегулированию добавляется самоорганизация. Что это такое? Это когда из беспорядка образуется порядок. Или из старого порядка – новый, еще больший порядок.

Кто когда-нибудь собирал картинку из наклеенных на кубики кусочков, тот знает, как это делается. Берут два кубика, вертят их в разные стороны и прикладывают друг к другу одним, другим, третьим, четвертым боком. Если картинки совпали, берут следующий кубик, снова вертят и прикладывают. Если не совпадают, берут следующий. Пока все не сложатся в общую картинку.

Примерно таким же способом получаются в природе или в колбе новые химические вещества. Атомы толкутся в газе или в жидкости, случайно встречаются друг с другом. В большинстве случаев они заранее запаслись электрическим зарядом, положительным или отрицательным. Если при встрече плюс нашел минус, конструкция получается прочная – молекула сохраняется. Если встретились два минуса или плюса – она разваливается. Понемногу накапливается устойчивое к тепловой толкучке новое химическое соединение. Откуда оно взялось, если раньше такого не было?

Во-первых, от случайного соединения атомов и, во-вторых, в результате не случайного отбора (по принципу «устоит или не устоит?»). Это и есть закон самоорганизации.

Похожий вопрос можно задать по другому поводу: откуда на Русской равнине взялась Волга? В древние времена на этом месте плескались морские волны. Потом море отступило. С морями это постоянно случается – приходят, уходят, только медленно, поэтому обычно мы не замечаем. На бывшем дне никаких рек нет. А дожди поливают молодую землю. Вода должна куда-то стекать – и стекает. Сначала сплошным потоком течет, потом образует много случайных мелких ложбинок – получаются ручейки. Они стараются «съесть» друг друга, присоединить к себе, поэтому жизнь ручейков коротка. Одна  из  ложбинок оказывается чуть-чуть, самую малость, поглубже, чем другие, но это дает ей решающее преимущество. В нее начинают впадать ручейки из соседних ложбин, вместе они быстрее углубляют свое русло. Условия становятся заметно неодинаковыми. Прихватывая соседей, самый глубокий из ручейков в конце концов превращается в реку, например в Волгу. Почему река выросла из этого, а не из другого ручейка? Все происходило так же, как с молекулами, как с картинками на кубиках. Сначала было предусмотрено много возможностей – выбирай. И природа сделала свой выбор. Самым «правильным» или  самым «живучим» оказался один из вариантов, один из ручейков, который и стал Волгой.

Осуществилась вторая часть программы – экзамен на живучесть. Произошла самоорганизация.

Не всегда самоорганизация начинается на чистом месте, чаще наоборот. От зайцев-беляков природа готова произвести много таких же зайцев. Любопытно не это, а то, что природа, как и человек, может ошибаться. От этих ошибок какое-то количество зайчат рождается мутантами, например другого цвета или  размера.  Как и нормальные их братья, мутанты держат экзамен. Всех «провалившихся» съедают орлы и лисицы. Но один какой-нибудь, глядишь, окажется вследствие «ошибки» природы более умным или более ловким, чем его «одноклассники». Уж он-то уйдет от хищника в первую очередь и, передав свой талант потомкам, возможно, положит начало новому виду зайцев. Каких-нибудь «зайцев-умников».

Ветром, водой, животными, людьми во всех направлениях переносятся семена, споры, стебельки растений. На свободном клочке земли случайная компания прорастает и подвергает друг друга проверкам. Если молодые ростки оказываются терпимыми друг к другу, готовы без лишнего напряжения делить с собратьями дефицитные блага  жизни, то из них может сложиться устойчивое сообщество. Слишком требовательные неженки и скандалисты в коллективе не уживаются и погибают. Дополнительное «испытание» им устраивают насекомые, грызуны, микроорганизмы и травоядные животные. Если система все это выдерживает, она становится намного прочнее.

Люди приходят и обнаруживают: елки, мхи, кустики брусники, бабочки, полевки, зяблики, совы – все отлично подогнано друг к другу. Если не все там в порядке, то ельник-брусничник может оказаться со временем вытесненным более устой­чивым в этих условиях дубняком или осинником. Опять, как и раньше, песню заводит Его Величество Случай, а заканчивает Отбор.